Pod Poznaniem pojawi się potężny laser. Pomoże nam śledzić kosmiczne śmieci
Polska zyska nowe możliwości w zakresie śledzenia kosmicznych śmieci. Wszystko za sprawą potężnego lasera, który do końca tego roku pojawi się w Stacji Laserowej będącej częścią Obserwatorium Astrogeodynamicznego CBK PAN w Borówcu pod Poznaniem. Jak mówi dr Paweł Lejba, kierownik obserwatorium, będzie to zmiana "nie tylko jakościowa, ale i ilościowa". Stworzenie tego urządzenia jest o tym bardziej istotne, że kosmiczne śmieci potrafią pędzić nawet 28 tys. km/h.
Nowe urządzenie, które wzmocni możliwości obserwacyjne Stacji Laserowej Obserwatorium Astrogeodynamicznego CBK PAN, to impulsowy nanosekundowy laser neodymowy typu YAG. Jego zakup był możliwy za sprawą wsparcia Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego, które na ten cel przyznało 2,3 mln złotych. Laser zostanie dostarczony przez polską firmę Eurotek International. Obserwatorium pod Poznaniem zyska też zintegrowany z tym urządzeniem system dalmierza optyczno-laserowego, ale powstanie on już bezpośrednio w Stacji Laserowej.
Po co Polsce potężny laser do śledzenia kosmicznych śmieci?
Dr Paweł Lejba w rozmowie z WP Tech wyjaśnił cel działania lasera o dość tajemniczo brzmiącej nazwie. Urządzenie usprawni system detekcji. Polega on na odbieraniu fotonów wysyłanych przez laser w kierunku obiektów znajdujących się na ziemskiej orbicie. Gdy wiązka dotrze do śledzonego obiektu, odbije się od niego i wróci do dalmierza. To umożliwi bardzo dokładne określenie wysokości względem Ziemi, na jakiej porusza się tzw. kosmiczny śmieć. Pozwoli też na określenie jego prędkości, a te potrafią być naprawdę duże. Kosmiczne śmieci pozbawione jakiejkolwiek kontroli przemierzają kosmos z prędkością sięgającą nawet 28 tys. kilometrów na godzinę.
Laser będzie służył do mierzenia odległości do obiektów typu śmieci kosmiczne. My już takie pomiary robimy, ale obecnie obejmują one wyłącznie duże obiekty śmieciowe, czyli te o średnicy kilku metrów np. osłony rakiet nośnych. Nowe rozwiązanie pozwoli jednak obserwować znacznie mniejsze obiekty śmieciowe. Będzie to więc zmiana nie tylko jakościowa, ale i ilościowa. W ramach projektu przewidujemy bowiem śledzenie co najmniej 300 obiektów śmieciowych. Mam tu na myśli obiekty o średnicach kilkudziesięciu centymetrów.
dr Paweł Lejba
kierownik Obserwatorium Astrogeodynamicznego CBK PAN
Dalsza część artykułu pod materiałem wideo
Kamera solarna z akumulatorem w super cenie – recenzja Foscam B4
Nowy laser umożliwi też zwiększenie zasięgu pomiarów. Jak wyjaśnia dr Paweł Lejba, obecnie obserwatorium śledzi obiekty śmieciowe w odległości ok. 1 tys.-1,2 tys. km od naszej planety, a w planach jest śledzenie odpadów, które znajdują się nawet 3 tys. km od nas. Ze zgromadzonych w taki sposób danych może skorzystać wiele podmiotów, w tym ESA i POLSA. Ekspert podkreśla: - Dzięki pomiarom laserowym można na bieżąco monitorować pozycje kosmicznych śmieci. Pozwalają dokładnie określić tory, po jakich poruszają się śmieci kosmiczne wokół Ziemi. Warto jednak pamiętać, że pomiary laserowe są tylko jedną z technik wykorzystywanych do obserwowania śmieci kosmicznych.
Kosmiczne śmieci są poważnym zagrożeniem dla obiektów, które już są lub w przyszłości trafią na orbitę ziemską. Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) szacuje, że na orbicie znajduje się ok. 30 tys. kosmicznych odpadów większych niż 10 cm, 670 tys. kosmicznych odpadów większych niż 1 cm i 170 mln śmieci większych niż 1 mm. Według ESA w samym 2022 r. wyniesiono na orbitę 2409 ładunków (głównie małe satelity), ale będzie ich przybywać. Tym samym będzie rosnąć liczba potencjalnych kosmicznych śmieci. Satelity mają bowiem określoną żywotność, a nie wszystkie są zdolne do sprawnej deorbitacji.
Śmieci kosmiczne to poważne wyzwanie. Nie chodzi tutaj tylko o to, że na orbitę trafia coraz więcej satelitów. Są tutaj też obiekty, które kiedyś zostały wysłane w przestrzeń kosmiczną i przestały pełnić swoją funkcję, stając się odpadami kosmicznymi. Nawet jeśli nam się wydaje, że odległości między obiektami kosmicznymi są duże i wynoszą np. 2 tys. km, to trzeba pamiętać, że one poruszają się bardzo szybko, z prędkością kilku kilometrów na sekundę. Jeżeli dwa obiekty znajdują się na kolizyjnym torze, to czas na podjęcie odpowiednich decyzji i działań może być bardzo krótki.
Paweł Lejba
kierownik Obserwatorium Astrogeodynamicznego CBK PAN
Ekspert przypomina, że takie obiekty też się zderzają, mamy tego sporo przykładów, np. zderzenia satelitów, czy odłamki uderzające w Międzynarodową Stację Kosmiczną (ISS). - Do tego dochodzi aspekt wojskowy, związany z testami broni antysatelitarnej. Mamy na świecie kilka państw, które taką technologią dysponują, potrafią wystrzelić rakietę, żeby zniszczyć satelitę. Ta technologia działa, ale jest bardzo niebezpieczna, bo w ten sposób generuje się tysiące odłamków, zamieniających się w nową chmurę kosmicznych śmieci o różnych rozmiarach i kształtach - podsumowuje rozmówca WP Tech.
Karolina Modzelewska, dziennikarka Wirtualnej Polski